Циркуляционный клапан Советский патент 1986 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к подземному скважинному оборудованию и может применяться при освоении, глушении и промывке нефтяных и газовых скважин. Целью изобретения является повышение надежности работы путем уменьшения абразивного износа. На фиг. 1 показан циркуляционный клапан в закрытом положении, разрез на фиг. 2 - то же, в открытом положении. Клапан содержит корпус 1 с перепускными отверстиями 2 и циркуля циойными отверстиями 3, ступенчатую втулку 4 и пружину 5, поджатую регу лировочными гайками 6. Корпус 1 и втулка 4 образуют камеру 7 высокого давления, разделенную поршнем 8 и упором 9, и дополнительную камеру 10.Камеры сообщаются посредством канавки 11 и через отверстие, заглушенное пробкой 12, заливают смазочной жидкостью. Клапан снабжен уплотнениями 13. Клапан работает следующим образом При создании давления во внутритрубном пространстве циркуляционный агент через отверстие 2 поступает в камеру 7 высокого давления и перемещает ступенчатую втулку 4 вверх, а поршень 8 вниз. При этом скорости движения втулки и поршня ограничиваются жиклирующей площадью канавки 11,по которой в дополнительную каме ру 10 поступает смазочная жидкость. После совмещения камер ступенчатая втулка продолжает движение вверх с увеличенной скоростью, открывая циркуляционные отверстия 3, до упора поршня в упор 9. При этом она фик сируется от дальнейшего перемещения гидравлическим замком, создаваемым замкнутым объемом жидкости. В обратное положение втулка после снятия давления во внутритрубном пространстве возвращается пружиной 5. Для заправки смазочной жидкостью клапан располагается горизонтально, подвижные элементы , приводятся в положен соответствующее фиг. 2, пробка 12 отвинчивается. Увеличенная глубина осевой канавки ограничивает площадь рабочей поверхности втулки, подвергающуюся жидкостной эрозии. Условие постоянства объема, жидкости и необходимые перемещения связьгоают размеры.клапана следующими зависимостями : d - di di - dv e d , - ход ступенчатой втулки; 2 - ход поршня; Е - осевое перекрытие камер; Е - расстояние от упора до торца камеры высокого давления, -глубина канавки; -наружный диаметр дополнительной камеры} Ij - промежуточный диаметр камер;1 - внутренний диаметр камеры высокого давления; 1 - диаметр циркуляционного отверстияj i - ширина канавки. Форму л а изобретения Циркуляционный клапан, содержащий корпус с перепускными и циркуляционными отверстиями, подпружиненную ступенчатую втулку, концентрично размещенную относительно корпуса и образующую с ним камеру высокого давления, которая сообщается через отверстие в корпусе с внутритрубным . пространством, и дополнительную камеру, которая сообщается с помощью канавки с камерой высокого давления, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы путем уменьшения абразивного износа, он снабжен упором, связанным с корпусом, и поршнем, установленным в камере высокого давления между отверстием в корпусе, сообщающим камеру высокого давления с внутритрубным пространством, и упором, причем камера высокого давления и дополнительная камера заполнены смазочной жидкостью, а размеры клапана выполнены в соответствии со следующими соотношениями:; ч t,- d,; «4 d, f, где , - код ступенчатой втулки; f J - ход поршня;

31266968

- осевое перекрытие камер j ,- расстояние от упора до

торца камеры высокого давления;

глубина канавки,5

- наружньй диаметр дополнительной камеры,-промежуточный диаметр камер j

-внутренний диаметр .камеры высокого давления,

-диаметр циркуляционного отверстия;

-ширина канавки.

Изобретение относится к области подземного скважинного оборудования и может быть использовано при освоении, глушении и промывке нефтяных и газовых скважин. Цель изобретенияповьшение надежности работы устройства путем уменьшения абразивного износа. Для этого корпус 1 с перепускными 2 и циркуляционными 3 отверстиями и упором 9 имеет концентрично размещенную на корпусе подпру- i жиненную ступенчатую втулку (В) 4. Корпус 1 и В 4 образуют камеру (К) 7 высокого давления и дополнительную К 10, которые сообщаются друг с другом и с внутритрубным пространством. Причем К 7 разделена поршнем 8 и упором 9 и соединена с К 10 осевой канавкой 11. Сообщающееся пространство камер заполнено смазочной жидкостью. Размеры клапана связаны следующими зависимостями: df - dl/dl - ul, t, f, - d4, e, d, gy , dy, где E, - ход в 4j Ej - ход поршня 8; f - осевое перекрытие К 7 и К 10; 2 - расстояние от упора 9 до торца К 7 ; f - глубина канавки 11, d, - наружный диаметр К 10; d промежуточный диаметр К 7 и К 10, dj- внутренний диаметр К 7; d, диаметр IД pкyляциoннoгo 3 отверстия; dy - ширина канавки 11. При создании во внутритрубном пространстве давления В 4 перемещается сначала медленно, а потом ускоренно и фиксируется в открытом положении гидравлическим замком, образуемым замкнутым объемом жидкости. 2 ил. (Л (Puff.